ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5 α-reductase，17β-hydroxysteroid dehydrogenase の発現
大阪大学医学部皮膚科学教室

板見智

In order to know whether adrenal and gonadal weak androgens are utilized to form acttive androgens
in human hair, we studied the expression of androgen receptor (AR), 5α-reductase and 17β-hydroxysteroiddehydrogenase (17β-HSD) in cultured dermal papilla cells(DPCs) from various body sites. AR was expressedwith the order being male axillary hair ≒ female axillary hair>Beard> occipital scalp hair. The expressionof Type I 5α-reductase is a ubiquitous property of DPCs. In DPCs from beard, a high level mRNA of type II
5α-reductase was observed, which is in contrast to the undetectable level in DPCs from occipital scalp hairand axillary hair. Type II 17β-HSD mRNA was strongly expressed in outer root sheath cells (ORSCs). DPCs
except for male axillary hair, expressed no type II 17β-HSD. On the other hand, type III 17β-HSD mRNAwas strongly expressed in beard and axillary DPCs, and was equally expressed in axillary DPCs from bothsexes. ORSCs showed low level of the expression. mRNA Expression of type III 17β-HSD in DPCs was not
regulated by androgen in axillary DPCs. These results suggest that the sensitivity of hairs to androgen ispartially controlled by the cell-site specific expression of AR, 5α-reductase, and 17β-HSD in DPCs.

しており、髭の毛乳頭細胞は後頭部の毛乳頭細胞

１ 緒 言に比べ５α− reductase の活性が数倍高く１、５、７）、ヒトの毛組織は、主に外胚葉由来の上皮系毛包

至適 pH よりⅡ型の５α-reductase であり５）、男性と中胚葉に由来する結合織性毛包により構成されの腋毛の毛乳頭細胞における 5α− reductase は活ている。毛包の下部では基底膜を境に未分化な毛性の低いⅠ型の５α− reductase であることが明ら母細胞と間葉系の毛乳頭細胞が合い接して存在しかになっている７、８）。

これらの細胞間の相互作用により毛の発育分化が一方、女性においては思春期発来の数年前よりなされる。ヒトの毛の発育が男性ホルモンに影響恥毛や腋毛が成長してくる９）。副腎由来の男性ホを受けることはよく知られているが、その反応性ルモンである dehydroepiandrosterone（DHEA）、は部位によって異なり、髭毛、胸毛は通常思春期、
dehydroepiandrosterone sulfate（DHEA − S）

以後の男性においてのみ軟毛より終毛への変化を

androstenedione（Δ４− A）は思春期の数年前から認めるが、腋毛、恥毛では両性に認められるようすでに増加し始めている 10、11）。これらのことはになる。また、遺伝的に決められた特定の男性にお副腎由来の男性ホルモンが末梢組織において強力いては、男性型脱毛の発症にも関与する。これらな男性ホルモンに変換されることを示唆していの毛周期の変化が男性ホルモンが毛乳頭細胞に作る。弱い性ステロイドホルモンと強力な性ステ１−６）。

ロイドホルモンとの相互変換作用を有する 17β−

これまでに髭、腋毛の毛乳頭細胞では後頭部の毛hydroxysteroid dehydrogenase（17β− HSD）は、性乳頭細胞に比べ男性ホルモン受容体は豊富に存在ステロイドホルモンが働くための鍵となる酵素で用して生じることが明らかとなってきている

Expression of androgen receptor, 5α−redutctase and 17β− hydroxysteroid
dehydrogenase in human dermal
papilla cells
Satoshi Itami
Department of Dermatology,
Osaka University Medical Schoolある 12）。Ⅱ型の 17β− HSD はテストステロン（T）を Δ４− A に不活化し、Ⅲ型の 17β − HSD は Δ４− A を T に活性化する 13 〜 15）。
そこでわれわれは，ヒト毛乳頭細胞における男性ホルモン作用メカニズムの性差や部位間差を知るために、男性ホルモン受容体、Ⅰ型、Ⅱ型の５− 76 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，17β − hydroxysteroid dehydrogenase の発現

α− reductase およびⅡ型、Ⅲ型の 17β− HSD の発ethanolamine、14.1μg/mL phosphoethanolamine、現について比較した。

５ng/mL の表皮細胞成長因子（EGF）と 0.1mMCa２＋を加えた KGM 培地で培養した。

２ 実 験

２. ２ RT− PCR 法

２. １ 毛乳頭細胞培養
毛乳頭細胞の採取と細胞培養はこれまでに記載回収した細胞より全 RNA を acid guanidinium

されている方法で行った１、16）。皮膚標本は形成外thiocyanate − phenol − chloroform 法で抽出科的に入手し、毛乳頭細胞は男性 17 歳から 47 歳、した。それぞれの総 RNA の 1 μg を用いて 2 . 5

女性 18 歳から 40 歳の皮膚標本から単離した。髭、M random hexamer、５mM MgCl ２、50 mM

腋毛、後頭部毛の各々５サンプルを用いた。これ

KCl、10 mM Tris − HCl、pH 8 . 3、 １ mM

らはダルベッコ変法イーグル培地（DMEM）に 10deoxynucleotide triphosphate（dNTP）、1 . 0 U/％子牛血清（FCS）を加えた培地で 95％ O ２、５μL RNase inhibitor（Takara, Tokyo, Japan）と％ CO ２、37℃の条件下で培養した。サブコンフル

2.5U/μL M− MLV reverse transcriptase（Gibco−エントになった時点で２％ FCS を加えた DMEM

BRL，MD）の条件で逆転写反応を行った。PCR培地で 48 時間培養し全 RNA を抽出した。すべては得られた cDNA 100μg を用い 0.5μM プ ライ

３代から６代まで継代した細胞を用いた。外毛根マー、２mM MgCl ２、50mM KCl、10mM Tris-

梢細胞は髭の抜去毛包を用い，以前に記載されてHCl、pH8.3、0.025U/μL recombinant Taq DNAいる方法で培養した４、７）。培養外毛根梢細胞の培polymeras（Takara, Tokyo, Japan）の条件で行っ地は MCDB153 に 0.4μg/mL hydrocortisone、５た。PCR のオリゴヌクレオチドプライマーは公μg/mL insulin、50μg/mL ampicilin、6.1μg/mL表されている cDNA シークエンスに基づいたも表１ オリゴヌクレオチド プライマー− 77 −

のを使用し，それを表１にまとめた。Ⅰ型の 5α−α− reductase、17β− HSD のそれぞれの産物を特異reductase は 30 サイクルで、Ⅱ型の 5α− reductase的な制限酵素の切断パターンで確認した。図１に及び男性ホルモン受容体は 35 サイクルで、Ⅱ型、示すように切断されたサンプルはアガロースゲルⅢ型の 17β− HSD は 38 サイクルで PCR を行っ電気泳動法により予測されるサイズと一致した。

た。glyceraldehyde−３− phosphate dehydrogenase（G3PDH）を内部コントロールとした。これらの増幅

３. ２ 男性ホルモン受容体、５α− reductase の発現産物を２％アガロースゲル電気泳動で分析した。

髭、後頭部毛、男女の腋毛の培養毛乳頭細胞で３ 結 果

５α− reductase と男性ホルモン受容体の mRNA 発

３. １ PCR 増幅産物の同定

現を比較した（図２）。男性ホルモン受容体は、男RT− PCR 法で得られた男性ホルモン受容体、５性腋毛＝女性腋毛＞髭＞後頭部毛の毛乳頭細胞の図１ PCR 産物の制限酵素による同定（a）型 5α-reductase、（b）型 5α-reductase、（c）男性ホルモン受容体、（d）型 17β-HSD、（e）型 17β-HSD、（f）G3PDH

図２ 身体各部 の毛乳頭細胞における 型 5α-reductase，型 5α-reductase，男性ホルモン受容体の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-A、男性腋毛； F-AX、女性腋毛

− 78 −

ヒト毛乳頭細胞における androgen receptor，5α− reductase，17β − hydroxysteroid dehydrogenase の発現順に強く発現していた。Ⅰ型の５α−reductase はすの発現は外毛根梢細胞では弱く、身体各部位におべての毛乳頭細胞で発現を認めた。Ⅱ型の５α−ける外毛根梢細胞でも発現に違いは認めなかっ

reductase は髭の毛乳頭細胞で強く発現していたた。Ⅲ型の 17β− HSD の発現に対する男性ホルモが，腋毛と後頭部毛では発現していなかった。

ンの影響についても検討した。細胞は 10 −９M の合成男性ホルモンである methyltrienolone（R1881）

３. ３ 17β− HSD の発現と そ れ に 抗 男 性 ホ ル モ ン 剤 で あ る 10 − ６M の毛乳頭細胞や髭の外毛根梢細胞における 17β−cyproterone acetate を加えた培地で 48 時間培養しHSD の発現についても検討した。Ⅱ型の 17β−

全 RNA を抽出した。これらの処理によってもⅢHSD は外毛根梢細胞で強く発現しており、毛乳型の 17β− HSD の mRNA の発現は特に影響を受頭細胞においては男性腋毛の一部で発現を認めた

けなかった（図５）。

のみであった（図３）。一方、Ⅲ型の 17β− HSD は髭及び男女の腋毛で強く発現しており、その発現に性差を認めなかった（図４）。Ⅲ型の 17β− HSD

４ 考 察
われわれは、髭、男女の腋毛、後頭部毛の培

図３ 身体各部 の毛乳頭細胞と髭の外毛根鞘細胞における 型 17β-HSD の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-AX、男性腋毛； F-AX、女性腋毛； ORS、外毛根鞘細胞

図４ 身体各部 の毛乳頭細胞と髭の外毛根鞘細胞における 型 17β-HSD の発現
Be、髭； OS、後頭部毛； M-AX、男性腋毛； F-AX、女性腋毛； ORS、外毛根鞘細胞

図５ 身体各部 の毛乳頭細胞における 型 17β-HSD の発現に対する男性ホルモンの影響
Be、 髭； OS、 後 頭 部 毛； M-AX、 男 性 腋 毛； F-AX、 女 性 腋 毛； R、10 −9MR1881； R+CA、10 − 9 M の R1881 及び 10 −６M の cyproterone acetate.

− 79 −

養毛乳頭細胞における男性ホルモン受容体、5α−

これらの結果は，表皮細胞や髭の培養外毛根梢細reductase、17β − HSD mRNA の発現を検討し胞では T は主に Δ４− A に変換されるという結果た。髭の毛乳頭細胞は男性ホルモン受容体、5α−と一致する 25）。おそらく皮膚の上皮系の細胞はreductase mRNA を発現しており、特にⅡ型の男性ホルモンを不活性化することでホメオスタシ

5α− reductase の発現を強く認めた。これらの結スを保つ作用があると推測される。一方，Ⅲ型の果は我々がこれまで報告してきた髭の毛乳頭細胞

17β− HSD の mRNA は髭及び男女の腋毛で強く発における男性ホルモン受容体蛋白の発現や 5α−現しており，その発現は性差を認めなかった。Ⅲreductase 活性の結果と一致した１〜７）。また、腋型の 17β− HSD 発現を精巣以外の組織で認めたの毛の毛乳頭細胞ではⅡ型の 5α− reductase の発現はこれが初めてである。思春期数年以前の副腎のは強くないが、男性ホルモン受容体の発現は強く男性ホルモンが急激に増加する時期は adrenarche認めた。Ⅰ型の 5α− reductase はすべての毛乳頭と呼ばれ、思春期発来に先だって腋毛や恥毛の発細胞で発現を認めた。Ⅱ型の 5α− reductase 欠損

育を認める 10、11）。これは副腎由来の男性ホルモン症では思春期に腋毛は正常に認めざ瘡も発症するが末梢組織において Δ４− A に代謝され、さらにが、髭の発育は認めず男性型脱毛も発症しない

腋毛や恥毛の毛乳頭細胞内でⅢ型の 17β− HSD に17）。髭や男性型脱毛のような強い男性化徴候の発より T へ変換されることにより活性の高い男性ホ来には男性ホルモン受容体とⅡ型の 5α− reductaseルモンとして作用するものと考えられる。の両方が必要であが、腋毛やざ瘡の発症には T 自以上，毛乳頭細胞における男性ホルモン感受体が男性ホルモン受容体に結合して作用するのか性は男性ホルモン受容体、5α− reductase、17β−、もしくは脂腺や外陰部の線維芽細胞のようにHSD の発現によっても制御されていることが示唆

８）

Ⅰ型の 5α− reductase を利用して T を DHT に変換して働くものと考えられるされた。

。

18、19）

これまでに４タイプの 17β− HSD が確認されて参考文献。Ⅰ型の 17β− HSD はヒトの胎盤や卵１）Itami S, Kurata S, Takayasu S. 5α-reductase

巣、乳房で発現しており、estrone を生物活性の強activity in cultured human dermal papilla cells。Ⅱ型の 17β− HSD はfrom beard compared with reticular dermal

いる12、20、21）

い estradiol に変換する22、23）

前立腺、胎盤、肝臓、腸管、子宮内膜、腎臓、膵臓、

fibroblasts. J Invest Dermatol 1990; 94: 150-2.

結腸で発現しており、estoradiol を estrone へ、T２）Randall VA, Thornton MJ, Messenger AG.

を Δ４− A へ不活化させる 13、14）。精巣のみで認めCultured dermal papilla cells from androgen-

られるⅢ型の 17β− HSD は、Δ − A を T へ活性

dependent human hair follicles (e.g. beard) contain。最近同定されたⅣ型の 17β− HSD は

more androgen receptors than those from non-。

balding areas of scalp. J Endocrinol 1992; 133:

４化させる

15）

estrogen を活性化するのに重要な働きをする

12）

またⅤ型の 17β− HSD も発見されたが、その作用は確定されていない。

141-7.
３）Choudhry R, Hodgins MB, Van der Kwast

24）

われわれは，毛乳頭細胞と外毛根梢細胞におけ

TH et al. Localization of androgen receptors

る男性ホルモン代謝酵素であるⅡ型の 17β− HSDin human skin by immunohistochemistry:とⅢ型の 17β− HSD の mRNA を検討した。Ⅱ型

implications for the hormonal regulation of hairの 17β− HSD の mRNA は外毛根梢細胞で強く発

growth, sebaceous glands and sweat glands. J現しており，毛乳頭細胞においては男性腋毛の一Endocrinol 1992; 133: 467-75.

部で発現を認めたのみでその他は認めなかった。

４）Itami S, Kurata S, Sonoda T et al. Interaction− 80 −

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